CORROSÃO GALVANICA E PROTEÇÃO CATÓDICA

EXPERIÊNCIA 13 – CORROSÃO GALVÂNICA E PROTEÇÃO CATÓDICA

1. Sinopse teórica.

Entre os meios corrosivos mais estudados estão a água do mar e o ambiente marinho. Por isso, a literatura especializada apresenta diversos ensaios realizados em solução aquosa de NaCl a 3%. Um resultado importante desses experimentos é a denominada Escala de Nobreza de Materiais Metálicos em Água do Mar. Nessa escala, se observam inversões de reatividade, em relação à Tabela de Potenciais-Padrão de Redução, como também diferenças notáveis de comportamento entre materiais metálicos ativos e passivos.

Escala de Nobreza de Materiais Metálicos em Água do Mar

Extremidade anódica (corrosão)

Magnésio

Ligas de magnésio

Zinco

Alumínio

Cádmio

Aço-carbono até 2%

Aço de baixa liga

Aço-liga

Ferro fundido

Aços ativos 4-30% Cr Aços ativos 17-25% Cr, 7-20% Ni

Aços ativos 18% Cr, 12% Ni, 3% Mo

Chumbo

Estanho

Níquel ativo

Ligas ativas de níquel-crômio

Metal munts (Cu60%-Zn40%)

Latões (Cu-Zn)

Cobre

Bronze (Cu-Sn)

Ligas de níquel-prata Ligas de cobre-níquel

Ligas de níquel-crômio

Aços passivos 4-30% Cr

Aços passivos 17-25% Cr, 7-20% Ni

Aços passivos 18% Cr, 12% Ni, 3% Mo

Titânio

Prata

Ouro

Grafite

Platina

Extremidade catódica (proteção)

Como se sabe, quando dois metais ou ligas diferente estão em contato em um dado meio, haverá formação de um par galvânico e certamente corrosão eletroquímica de um deles. Se um dos componentes do par for o ferro, e esteja sofrendo a reação anódica ou de oxidação na presença de íons [Fe(CN)6]3–, então acontecerá a reação:

3 Fe2+ + 2 [Fe(CN)6]3–  Fe3[Fe(CN)6]2  precipitado azul.

Semelhantemente, a reação catódica ou de redução na presença de fenolftaleína produzirá uma coloração vermelha, devido à formação de íons OH–, independentemente do metal empregado no par galvânico, conforme uma das reações:

2 H2O + 2 e–  H2 + 2 OH– ou 2 H2O + O2 + 4 e–  4 OH– coloração vermelha.

Em resumo, a cor azul indicará corrosão do ferro e a cor vermelha proteção do metal.

Conhecendo-se o sentido da corrente elétrica de corrosão é possível invertê-la com um artifício. Daí, o metal, que naturalmente sofreria oxidação, passa a suportar a reação de redução, ficando protegido na forma de cátodo. A esse processo se dá o nome de proteção catódica.

Usam-se Mg, Zn, Cd e Al na função de ânodo de sacrifício, porque esses metais possuem maior tendência à oxidação do que o metal que seria corroído.

Também, pode ser usado um gerador de corrente contínua, acoplado a um ânodo inerte de C, Fe-Si, Fe-Si-Cr ou Pb-Sb-Ag,

cuja função é ceder elétrons para o metal a ser protegido, invertendo a corrente de corrosão.

Atualmente, a proteção catódica é empregada em oleodutos, gasodutos, adutoras, emissários, cabos telefônicos, navios, plataformas de prospecção e nas estruturas enterradas ou submersas.

2. Objetivos específicos: O aluno aprenderá a:

a) Reconhecer a ocorrência de corrosão galvânica;

b) Aplicar a proteção catódica para evitar a corrosão galvânica.

3. Material necessário por grupo de alunos:

Aparelhagem

1 béquer de 500 mL

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